ES2958396T3 - Procedimiento para la fabricación de un anclaje de rosca con una rosca métrica de conexión - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de un anclaje de rosca con una rosca métrica de conexión Download PDF

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Abstract

Se divulga un método para producir un anclaje de tornillo que comprende una rosca de anclaje, una rosca de conexión fina métrica y una característica de accionamiento. El método comprende los siguientes pasos: - proporcionar una pieza en bruto que tiene una primera sección, en la que se va a formar la rosca de conexión fina métrica y una segunda sección, en la que se va a formar el hilo de anclaje, teniendo la pieza en bruto un contenido de carbono de al menos al menos un 0,5 %, preferiblemente al menos un 0,6 %, - formar el elemento de accionamiento mediante un proceso de desmetalización, un proceso de unión o un proceso de conformación en caliente, - formar el hilo fino métrico mediante laminación y - formar el hilo de anclaje mediante laminación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la fabricación de un anclaje de rosca con una rosca métrica de conexión
Campo de la invención
La presente invención pertenece al ámbito de la técnica de anclaje. En particular, se refiere a un procedimiento para la fabricación de un anclaje de rosca con una rosca métrica de conexión, así como a un anclaje de rosca asociado.
Antecedentes y estado de la técnica
En el estado de la técnica se conocen anclajes de rosca que comprenden una rosca de anclaje adecuada para ser enroscada directamente en hormigón, piedra o mampostería, una rosca métrica de conexión y un elemento de aplicación de fuerza. La "rosca de anclaje" también puede denominarse en el presente documento de forma abreviada "rosca para hormigón". El término "enroscado directo" indica que la rosca talla la rosca directamente en el hormigón o similar sin usar un taco. Un anclaje de rosca 10 de este tipo se muestra en la figura 1e. Como puede verse en la figura 1e, el anclaje de rosca 10 presenta una rosca de anclaje 12, una rosca métrica de conexión 14 y un elemento de aplicación de fuerza 16, en este caso un elemento de aplicación de fuerza hexagonal. Además, las figuras 1a a 1e muestran etapas de fabricación en el marco de la fabricación de un anclaje de rosca 10 de este tipo.
En la figura 1a, se produce mediante prensado y asentamiento una preforma cilíndrica 18. A continuación, se reduce el diámetro de la preforma 18, formando con ello una preforma escalonada 18, como se muestra en la figura 1b. A este respecto, la geometría de la preforma escalonada 18 se deforma de tal manera que una primera sección 20, en la que ha de formarse la rosca de anclaje 12, y una segunda sección 14, en la que ha de formarse la rosca métrica de conexión 14, presenten respectivamente un diámetro adecuado. Al usarse el diámetro de taladrado para hormigón y el diámetro nominal de la rosca métrica normalizados en el mercado en el estado de la técnica, el diámetro de la primera sección 20 es menor que el diámetro de la segunda sección 22. Esta diferencia de diámetro se consigue mediante reducción en una o más etapas en una prensa o en una prensa multietapa, es decir, mediante conformación en frío. Para poder llevar a cabo el proceso de conformación en frío de manera eficiente y sin someter a esfuerzos excesivos a las herramientas, la preforma 18 del estado de la técnica usa normalmente un acero de bajo contenido de carbono con un contenido de carbono inferior al 0,45 %, preferentemente incluso inferior al 0,25 %. Como puede verse además en la figura 1b, la preforma escalonada 18 también contiene una sección 24 con un diámetro reducido, que está prevista para formar el elemento de aplicación de fuerza 16.
En una etapa posterior del procedimiento, el elemento de aplicación de fuerza 16 también se realiza mediante conformación en frío, normalmente mediante extrusión (figura 1c). Posteriormente, la rosca métrica 14 (figura 1d) y la rosca de anclaje 12 (figura 1e) se forman mediante deformación. Finalmente, se templa el anclaje de rosca 10 de la figura 1e. Para ello, el anclaje de rosca 10 se carbura, normalmente en el transcurso de un tratamiento térmico, para obtener un contenido de carbono de más del 0,65 %, se templa y se reviene. Además, normalmente se templa adicionalmente el extremo delantero de la rosca de anclaje 12, por ejemplo mediante templado por inducción.
El procedimiento de fabricación descrito del estado de la técnica resulta comparativamente complejo y costoso.
El documento WO 2007/012417 A1 da a conocer un anclaje para hormigón roscador para el anclaje autorroscante en sustratos duros como hormigón, piedra, mampostería o similares. El anclaje para hormigón tiene un vástago esencialmente cilíndrico, cuyo diámetro del núcleo está configurado de manera escalonada. El vástago presenta una sección cortante con una rosca cortante circunferencial en espiral, que forma una sección de vástago delantera con un primer diámetro del núcleo con respecto a una dirección de colocación. Una sección de fijación se extiende en sentido contrario a la dirección de colocación y forma una sección de vástago posterior que tiene un medio de aplicación de carga y un segundo diámetro del núcleo. Además, el vástago está equipado con un medio de aplicación para transmitir un par al vástago. La rosca cortante circunferencial en la sección delantera del vástago presenta flancos de rosca que encierran un ángulo agudo entre sí.
El documento US 5,531,553 divulga un dispositivo de fijación para mampostería que comprende un vástago de acero que tiene una forma cilíndrica circular. Una construcción de nervadura-ranura-nervadura se extiende de forma helicoidal a lo largo de la sección inferior del vástago y comprende un par de nervaduras opuestas paralelas que sobresalen de una zona adyacente. Cada nervadura forma una ranura con la nervadura adyacente. Al menos el extremo delantero de la sección inferior del vástago está configurada de manera autorroscante. Al usarlo, el dispositivo de fijación se inserta en un orificio pretaladrado en una mampostería, como por ejemplo una mampostería de ladrillos, siendo girado de tal modo que forme una rosca en la pared interior del orificio. La dimensión axial de la nervadura 9 es al menos de un 50% del diámetro de la preforma, de modo que cuando está insertado el dispositivo de fijación, hay cantidades relativamente grandes de material de sustrato entre la configuración de nervadura-ranura-nervadura. De este modo se consigue una alta resistencia a la extracción del dispositivo de fijación en construcciones de mampostería.
Breve descripción de la invención
La invención se basa en el objetivo de proporcionar un procedimiento para la fabricación de un anclaje de rosca que sea más eficiente y menos costoso.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se indican formas de realización ventajosas.
De acuerdo con la invención, el procedimiento para la fabricación de una preforma con una rosca de anclaje, una rosca métrica de conexión y un elemento de aplicación de fuerza comprende las siguientes etapas:
- proporcionar una preforma con una primera sección en la que ha de formarse la rosca de anclaje y una segunda sección en la que ha de formarse la rosca métrica de conexión,
- formar el elemento de aplicación de fuerza,
- formar la rosca métrica mediante deformación o fileteado por rodadura, y
- formar la rosca de anclaje mediante deformación,
no reduciéndose la primera sección antes de la deformación de la rosca de anclaje y presentando la rosca de anclaje una o varias de las siguientes propiedades:
- la rosca de anclaje tiene un primer ángulo de flanco en una zona radialmente exterior y un segundo ángulo de flanco en una zona radialmente interior, siendo el segundo ángulo de flanco mayor que el primer ángulo de flanco, - la rosca de anclaje tiene un radio de punta de al menos 0,15 mm, preferentemente de al menos 0,18 mm y de manera especialmente preferente de al menos 0,2 mm,
- la rosca de anclaje tiene
• para un diámetro nominal de 14 mm o UNF 9/16" una altura de al menos 1,8 mm, preferentemente de al menos 1,9 mm,
• para un diámetro nominal de 16 mm o UNF 5/8" una altura de al menos 1,9 mm, preferentemente de al menos 2,05 mm,
• para un diámetro nominal de 20 mm o UNF 3/4" una altura de al menos 2,0 mm, preferentemente de al menos 2,15 mm,
• para un diámetro nominal de 24 mm o UNF 7/8" una altura de al menos 2,0 mm, preferentemente de al menos 2,2 mm,
• para un diámetro nominal de > 30 mm o > UNF 11/8" una altura de al menos 2,2 mm, preferentemente de al menos 2,5 mm.
En una forma de realización preferente, la preforma presenta un contenido de carbono de al menos un 0,5 %, preferentemente de al menos un 0,6 %. Además, en esta forma de realización preferente, el elemento de aplicación de fuerza también se forma mediante un procedimiento con arranque de virutas, mediante un procedimiento de unión o mediante conformación en caliente a una temperatura de al menos 300 °C, preferentemente de al menos 350 °C y de manera especialmente preferente de al menos 400 °C.
A diferencia del procedimiento de fabricación del estado de la técnica, de acuerdo con esta forma de realización se proporciona una preforma que ya tiene un contenido de carbono comparativamente alto. Esto significa que se puede omitir el tratamiento térmico de carburación, templado y revenido anteriormente descrito, que se realiza en el estado de la técnica después de la deformación de la rosca métrica y de la rosca de anclaje, por lo que el procedimiento de fabricación se vuelve esencialmente más rápido y económico. No obstante, con un contenido de carbono tan alto, la configuración del elemento de aplicación de fuerza mediante conformación en frío es mucho más difícil y conduce normalmente a un desgaste excesivo de las herramientas asociadas. Por lo tanto, de acuerdo con esta forma de realización, el elemento de aplicación de fuerza no se forma mediante conformación en frío, sino mediante un procedimiento con arranque de virutas, mediante un procedimiento de unión, por ejemplo soldadura, o mediante conformación en caliente a una temperatura de al menos 300 °C, preferentemente al menos 350 °C y de forma especialmente preferente al menos 400 °C, por ejemplo mediante forjado. En general, el procedimiento de fabricación puede simplificarse y acelerarse significativamente con el procedimiento de acuerdo con la invención.
En una forma de realización ventajosa, el elemento de aplicación de fuerza se forma mediante torneado poligonal, en particular mediante batido hexagonal. El torneado poligonal es un ejemplo del procedimiento con arranque de virutas anteriormente indicado. Permite una configuración rápida del elemento de aplicación de fuerza, incluso con acero con un contenido comparativamente alto de carbono. De hecho, se ha mostrado que, especialmente en caso de longitudes más grandes del anclaje del tornillo, la configuración del elemento de aplicación de fuerza mediante un procedimiento con arranque de virutas, especialmente torneado poligonal, es más rápido y eficiente que la conformación en frío habitual, en la que el anclaje de rosca debe ser alojado con toda su longitud en una prensa asociada. En el caso de anclajes de rosca más largos, por ejemplo los que tienen una longitud de 200 mm o más, se usan por lo tanto prensas muy grandes de carrera larga, que normalmente tienen una capacidad de piezas por hora baja. Estos problemas pueden evitarse si se usa un procedimiento con arranque de virutas, en particular torneado poligonal.
En formas de realización preferentes, la primera sección no se templa ni se reviene después de la deformación de la rosca de anclaje, como es el caso en el estado de la técnica anteriormente descrito de la figura 1. Esto es posible por el hecho de que, de acuerdo con este aspecto de la invención, la preforma usada ya tiene un contenido de carbono comparativamente alto de al menos un 0,5 %, preferentemente de al menos un 0,6 %. Preferentemente, la primera sección no se templa a lo largo de toda su longitud después de la deformación de la rosca de anclaje. No obstante, es posible templar solo el extremo delantero de la rosca de anclaje, en particular mediante templado por inducción. A este respecto, en la zona del extremo delantero de la rosca de anclaje se consigue preferentemente una dureza de al menos 60 HRC, lo que conduce a una resistencia al desgaste comparativamente baja.
La rosca métrica se forma preferentemente mediante fileteado por rodadura. A este respecto, la configuración del elemento de aplicación de fuerza y la configuración de la rosca métrica se realizan respectivamente en una máquina CNC, preferentemente en la misma máquina CNC. De esta manera, el elemento de aplicación de fuerza y la rosca métrica pueden formarse de forma rápida y económica.
El procedimiento de acuerdo con la invención resulta especialmente ventajoso para anclajes de rosca con una longitud de al menos 200 mm, preferentemente de al menos 250 mm y de forma especialmente preferente de al menos 300 mm. En el caso de longitudes tan grandes, las ventajas en comparación con los procedimientos convencionales, en los que el elemento de aplicación de fuerza se forma mediante conformación en frío, usándose prensas de carrera correspondientemente larga, son especialmente importantes.
En una forma de realización ventajosa, la rosca métrica presenta un diámetro nominal según DIN 13 > 14 mm. De forma similar que en el caso de la longitud, también con respecto al diámetro las ventajas de la invención son especialmente importantes cuando se trata de diámetros grandes. Este se debe, entre otras razones, a que los anclajes de rosca con diámetros más grandes pueden soportar mejor los pares de enroscado necesarios, incluso sin tratamiento térmico adicional. Cabe señalar que en las formas de realización preferentes el diámetro nominal de la rosca métrica y de la rosca de anclaje son idénticos. No obstante, mientras que el "diámetro nominal" se define con mucha precisión en el caso de una rosca métrica, esto no es así en la misma medida en el caso de la rosca de anclaje, por ejemplo, una rosca para hormigón. Mientras que un "diámetro nominal" de 20 mm en el caso de una rosca métrica significa, por ejemplo, que el diámetro exterior corresponde con gran precisión a 20 mm, una rosca para hormigón con un "diámetro nominal" de 20 mm puede desviarse perfectamente de este valor aproximadamente 1 mm. No obstante, el "diámetro nominal" es una indicación común y suficientemente clara para el experto en la materia, que le sirve de orientación, también en caso de una rosca para hormigón. Por lo tanto, los tornillos para hormigón disponibles comercialmente se venden con referencia a un diámetro nominal de este tipo, que se adapta a su vez a un tamaño de taladro nominal (por ejemplo, un tornillo para hormigón para un diámetro nominal de 20 mm se adapta a un tamaño de taladro de 18 mm).
En formas de realización alternativas, la rosca métrica es una rosca UNF según ANSI B1.1, cuyo diámetro nominal es > 9/16". Cabe señalar que, en el sentido de la presente divulgación, por una rosca UNF según ANSI B1.1 también se entiende una "rosca métrica".
De acuerdo con la invención, la primera sección no se reduce antes de formar por deformación la rosca de anclaje. A este respecto, por lo tanto, no se usa una preforma escalonada, como se muestra en la figura 1b, sino una preforma cilíndrica en la que el diámetro en la primera sección 20 y en la segunda sección 22 es el mismo. Mientras que el experto en la materia parte hasta ahora de que tiene que adaptar la primera sección 20 al diámetro de deformación de la rosca de anclaje, es decir, debe seleccionarla más pequeña que el diámetro de deformación para la rosca métrica 14 en la segunda sección 22, el inventor ha detectado que esto puede evitarse seleccionando inteligentemente la sección transversal de la rosca de anclaje 12, es decir, de tal manera que durante la deformación se traslade una cantidad suficiente de material a la rosca para conseguir un diámetro del núcleo suficientemente delgado, incluso sin reducción previa. De esta manera, puede ahorrarse por lo tanto la etapa de trabajo adicional de reducción, es decir, la etapa entre las fases de producción de la figura 1a y la figura 1b.
Resulta sorprendente para el experto en la materia que un anclaje de rosca con una rosca métrica de conexión pueda fabricarse realmente sin una reducción previa de la primera sección 20 de la preforma 18.
La invención despliega un efecto sinérgico especial en el perfeccionamiento anteriormente descrito, que se refiere al uso de una preforma de un contenido de carbono comparativamente alto, puesto que la reducción descrita en relación con la figura 1 es tanto más difícil de realizar cuanto más duro sea el material de partida de la preforma 18. Para reducir el diámetro de una preforma con un contenido de carbono de más del 0,5 % o incluso más del 0,6 % mediante conformación en frío, se requieren fuerzas enormemente altas, que conducen a un desgaste considerable de las herramientas. Si la reducción se lleva a cabo mediante un procedimiento con arranque de virutas, también es de esperar un desgaste considerable debido al grado de dureza comparativamente alto. En este sentido, resulta ser extraordinariamente ventajoso que pueda renunciarse a una reducción de la preforma. El inventor ha podido confirmar que la rosca de anclaje 12 aún puede ser laminada, incluso con un contenido de carbono más elevado de más del 0,5 % y también de más del 0,6 %.
De acuerdo con la invención, la rosca de anclaje presenta un primer ángulo de flanco en una zona radialmente exterior y un segundo ángulo de flanco en una zona radialmente interior, siendo el segundo ángulo de flanco mayor que el primer ángulo de flanco. De esta manera, el área de la sección transversal de la rosca puede aumentarse en comparación con las roscas convencionales o, en otras palabras, puede transportarse más material a la rosca durante la deformación sin un aumento significativo de un par. En formas de realización preferentes, la altura de la sección roscada radialmente interior está situada a este respecto entre 0,35 y 0,7 mm.
De acuerdo con la invención, la rosca de anclaje 12 tiene un radio de punta de al menos 0,15 mm, preferentemente de al menos 0,18 mm y de manera especialmente preferente de al menos 0,2 mm. Un radio de punta comparativamente grande de este tipo tiene el efecto de que la sección transversal de la rosca puede ampliarse mientras que la altura y el ángulo de flanco permanecen iguales, por lo que también puede alojarse más material en la rosca.
Adicional o alternativamente, la rosca de anclaje puede tener una altura comparativamente grande, por lo que también puede alojarse más material en la rosca. En concreto, en formas de realización de acuerdo con la invención, la rosca de anclaje tiene:
□ para un diámetro nominal de 14 mm o UNF 9/16", una altura de al menos 1,8 mm, preferentemente de al menos 1,9 mm,
□ para un diámetro nominal de 16 mm o UNF 5/8", una altura de al menos 1,9 mm, preferentemente de al menos 2.05 mm,
□ para un diámetro nominal de 20 mm o UNF 3/4", una altura de al menos 2,0 mm, preferentemente de al menos 2,15 mm,
□ para un diámetro nominal de 24 mm o UNF 7/8", una altura de al menos 2,0 mm, preferentemente de al menos 2,2 mm,
□ para un diámetro nominal de > 30 mm o UNF 11/8", una altura de al menos 2,2 mm, preferentemente de al menos 2.5 mm.
En una forma de realización preferente, el segundo ángulo de flanco es mayor que el primer ángulo de flanco en un factor de al menos 1,5, preferentemente de al menos 1,8 y de manera especialmente preferente de al menos 2.
Los expertos en la materia entenderán que el valor promedio del par de enroscado tiende a aumentar a medida que aumenta la sección transversal del flanco en una o más de las formas descritas anteriormente. No obstante, el inventor ha detectado sorprendentemente que, si bien dicho aumento de la sección transversal del flanco conduce realmente a un aumento del valor promedio del par de enroscado, el valor fractil del 95 % del par de enroscado, por ejemplo, no aumenta necesariamente, sino que, por el contrario, era incluso menor que en el caso de roscas de anclaje del estado de la técnica con una sección transversal de flanco más pequeña. Como explicación, el inventor sospecha que las roscas de anclaje más delgadas tienden más a romperse cuando se enroscan, lo que aumenta el par de enroscado de manera especialmente fuerte. Obviamente, este riesgo es significativamente menor en el caso de las roscas de anclaje más voluminosas propuestas en este caso, lo que conduce a una reducción del valor fractil del 95%.
Breve descripción de las figuras
Las figuras 1a-1e muestran una secuencia de fases de producción en la fabricación de un anclaje de rosca con una rosca métrica de conexión según el estado de la técnica.
Las figuras 2a-2c muestran una secuencia de fases de producción en la fabricación de un anclaje de rosca con rosca métrica de conexión según una forma de realización de la invención.
La figura 3a muestra una vista en corte transversal de una rosca de anclaje del estado de la técnica.
Las figuras 3b/c muestran vistas en corte transversal de una rosca de anclaje según formas de realización de la invención.
Descripción de la forma de realización preferente
La figura 3 muestra una secuencia de fases de producción en la fabricación de un anclaje de rosca 10 con una rosca métrica de conexión según una forma de realización preferente de la invención. En el ejemplo de realización mostrado, se usa una preforma cilíndrica 18 de acero con un contenido de carbono superior al 0,6%, el denominado grado C. La preforma cilíndrica 18 tiene una primera sección 20 en la que ha de formarse una rosca de anclaje 12 (véase la figura 2c) y una segunda sección 22 en la que ha de formarse una rosca métrica 14 (véase la figura 2b). No obstante, puesto que la preforma cilíndrica 18 tiene un diámetro uniforme, la primera y la segunda sección 20, 22 no se distinguen entre sí por ninguna característica estructural, sino que son inicialmente solo secciones virtuales de la misma preforma cilíndrica 18.
En primer lugar, se forma el elemento de aplicación de fuerza 16 en una máquina CNC (no mostrada) mediante torneado poligonal, en el ejemplo de realización mostrado mediante la así llamada técnica de batido hexagonal. La preforma cilíndrica 18 con el elemento de aplicación de fuerza 16 formado en la misma se muestra en la figura 2a. Posteriormente se forma la rosca métrica 14 por fileteado por rodadura en la misma máquina CNC (figura 2b). Cabe señalar que el orden no es obligatorio, sino que, a diferencia del orden representado en la figura 2, puede formarse en primer lugar la rosca métrica 14 mediante fileteado por rodadura y formarse a continuación el elemento de aplicación de fuerza 16. También debe tenerse en cuenta que el orden en el que se presentan determinadas etapas del procedimiento en la descripción o en las reivindicaciones no pretende sugerir que realmente se realicen en ese orden cuando técnicamente es posible un orden diferente sin que se indique expresamente.
Resulta especialmente ventajoso que, en la forma de realización de la invención, el elemento de aplicación de fuerza 16 y la rosca métrica 14 puedan formarse en la misma máquina CNC, por así decirlo, de una sola vez. Esto permite lograr un rendimiento extraordinariamente alto con unos gastos de maquinaria comparativamente moderados. Como se ha mencionado al principio, a medida que aumenta la longitud del anclaje de rosca 10 se vuelve cada vez más difícil formar el elemento de aplicación de fuerza 16 de manera eficiente, es decir, con un alto rendimiento mediante conformación en frío, porque para tamaños de pieza más grandes deben usarse prensas muy grandes, de carrera larga, en las que las piezas de trabajo deben ser alojadas a lo largo de toda su longitud.
A continuación, se forma en la primera sección 20 la rosca de anclaje 12 mediante deformación (figura 2c). Como puede verse en una comparación de la figura 2c con la figura 1e, la rosca de anclaje 12 del anclaje de rosca de acuerdo con la invención (figura 2c) es más voluminosa que la rosca de anclaje 12 del anclaje de rosca convencional (figura 1e). Esto significa que durante la deformación se transporta más material a la rosca, disminuyendo por lo tanto el diámetro del núcleo en la primera sección 20 por la propia deformación. De esta manera puede conseguirse un diámetro del núcleo suficientemente pequeño, sin que la preforma 18 tenga que reducirse previamente en una etapa separada en la primera sección 20, como es el caso en las figuras 1a/1b.
Puesto que la preforma 18 ya tiene un contenido de carbono comparativamente alto de más del 0,6% en el procedimiento de la figura 2 en formas de realización preferentes, puede renunciarse a otro tratamiento térmico y al templado de la primera sección 20 en su conjunto, por ejemplo, a la cementación. En cambio, se templa solo el extremo delantero de la rosca de anclaje 12 mediante templado por inducción, en el ejemplo de realización mostrado hasta una dureza de más de 60 HRC. Este templado por inducción en la punta puede realizarse de forma comparativamente rápida y económica.
Con referencia a la figura 3, se explicarán formas preferentes de la rosca de anclaje 12 con referencia a dimensiones que se indican solo a modo de ejemplo, aunque de manera concreta para fines de ilustración. La figura 3a muestra una sección de una vista en corte longitudinal de un tornillo para hormigón convencional para un diámetro nominal de 20 mm, en la que puede verse a la derecha la sección transversal de la rosca, es decir, la sección transversal de una vuelta de rosca. Como puede verse en la figura 3a, el diámetro exterior real de la rosca es de 20,50 mm y el diámetro del núcleo del tornillo para hormigón es de 17,10 mm. La rosca tiene un ángulo de flanco de 40° y un radio de punta de 0,1 mm. La altura de la rosca, es decir, la distancia radial entre la punta de la rosca y el núcleo del tornillo es de (20,50 - 17,10):2 = 1,7 mm. La vuelta de rosca tiene por lo tanto un área de sección transversal de 1,29 mm2.
La figura 3b muestra la sección transversal de una rosca modificada que difiere en dos aspectos de la rosca de la figura 3a. Por un lado, el radio de punta de 0,2 mm es superior al de la rosca convencional de la figura 3a. El aumento de 0,1 mm del radio de la punta conduce a un ensanchamiento de la sección transversal de la rosca de 0,2 mm, con la misma altura y el mismo ángulo de flanco. Por otro lado, en la sección transversal la rosca tiene una zona radialmente exterior con el mismo ángulo de flanco de 40° que la rosca de la figura 3a, aunque adicionalmente una zona radialmente interior con un ángulo de flanco mayor, en el ejemplo de realización mostrado de 90°. En el ejemplo de realización mostrado, esta zona radialmente interior tiene una altura de 0,5 mm. En otros ejemplos de realización, la altura de la zona radialmente interior puede estar situada entre 0,35 y 0,7 mm. Debido a este ángulo de flanco más grande en la zona radialmente interior, el área de la sección transversal de la vuelta de rosca aumenta aún más, en el ejemplo de realización que se muestra en el caso concreto a un área de 1,68 mm2.
La figura 3c muestra la sección transversal de otra rosca modificada que, de forma similar a la rosca de la figura 3b, presenta un radio de punta aumentado de 0,2 mm y una zona radialmente interior con un ángulo de flanco más grande de 90°. No obstante, también aumenta adicionalmente la altura de la rosca, es decir, a (21,30 - 17,10):2 =2,1 mm. De esta manera, puede aumentarse aún más el área de la sección transversal de la vuelta de rosca, en el ejemplo de realización que se muestra en el caso concreto a 2,35 mm2.
Lista de referencias
10 Ancla de rosca
12 Rosca de anclaje
14 Rosca métrica de conexión
16 Elemento de aplicación de fuerza
18 Preforma
20 Primera sección
22 Segunda sección

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de un anclaje de rosca (10) que comprende
- una rosca de anclaje (12) apta para ser enroscada directamente en hormigón, piedra o mampostería,
- una rosca métrica de conexión (14) y
- un elemento de aplicación de fuerza (16),
con las siguientes etapas:
- proporcionar una preforma (18) con una primera sección (20) en la que ha de formarse la rosca de anclaje (12) y una segunda sección (22) en la que ha de formarse la rosca métrica de conexión (14),
- formar el elemento de aplicación de fuerza (16),
- formar la rosca métrica (14) mediante deformación o fileteado por rodadura, y
- formar la rosca de anclaje (12) mediante deformación,
en el que no se reduce la primera sección (20) antes de formar mediante deformación la rosca de anclaje (12) y en el que la rosca de anclaje (12) presente una o varias de las siguientes propiedades:
- la rosca de anclaje (12) tiene un primer ángulo de flanco en una zona radialmente exterior y un segundo ángulo de flanco en una zona radialmente interior, siendo el segundo ángulo de flanco mayor que el primer ángulo de flanco,
- la rosca de anclaje (12) tiene un radio de punta de al menos 0,15 mm, preferentemente de al menos 0,18 mm y de manera especialmente preferente de al menos 0,2 mm,
- la rosca de anclaje (12) tiene
• para un diámetro nominal de 14 mm o UNF 9/16", una altura de al menos 1,8 mm, preferentemente de al menos 1,9 mm,
• para un diámetro nominal de 16 mm o UNF 5/8", una altura de al menos 1,9 mm, preferentemente de al menos 2,05 mm,
• para un diámetro nominal de 20 mm o UNF 3/4", una altura de al menos 2,0 mm, preferentemente de al menos 2,15 mm,
• para un diámetro nominal de 24 mm o UNF 7/8", una altura de al menos 2,0 mm, preferentemente de al menos 2,2 mm,
• para un diámetro nominal de > 30 mm o > UNF, 11/8" una altura de al menos 2,2 mm, preferentemente de al menos 2,5 mm.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el segundo ángulo de flanco es mayor que el primer ángulo de flanco en un factor de al menos 1,5, preferentemente de al menos 1,8 y de manera especialmente preferente de al menos 2 y/o
en el que la preforma (18) presenta un contenido de carbono de al menos un 0,5%, preferentemente de al menos un 0,6%.
3. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el elemento de aplicación de fuerza (16) se forma mediante un procedimiento con arranque de virutas, mediante un procedimiento de unión o mediante conformación en caliente a una temperatura de al menos 300 °C, preferentemente de al menos 350 °C y de manera especialmente preferente de al menos 400 °C,
en el que el elemento de aplicación de fuerza (16) se forma preferentemente mediante torneado poligonal, en particular mediante batido hexagonal.
4. Procedimiento de acuerdo con alguna de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la primera sección (20) no se templa ni se reviene después de formar por deformación la rosca de anclaje (12).
5. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la primera sección (20) no se templa a lo largo de toda su longitud después de formar por deformación la rosca de anclaje (12),
en el que después de formar por deformación la rosca de anclaje (12) se templa preferentemente solo el extremo delantero de la rosca de anclaje (12), en particular mediante templado por inducción, alcanzándose en la zona del extremo delantero de la rosca de anclaje (12) preferentemente una dureza de al menos 60 HRC.
6. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la rosca métrica (14) se forma mediante fileteado por rodadura, y en el que la formación del elemento de aplicación de fuerza (16) y la formación de la rosca métrica (14) se realizan respectivamente en una máquina CNC, preferentemente en la misma máquina CNC y/o en el que el anclaje de rosca (10) tiene una longitud de al menos 200 mm, preferentemente de al menos 250 mm y de manera especialmente preferente de al menos 300 mm, y/o
en el que la rosca métrica tiene un diámetro nominal según DIN 13 > 14 mm, o una rosca UNF según ANSI B1.1 para un diámetro nominal > 9/16".
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531553A (en) * 1990-12-14 1996-07-02 Bickford; Charles Masonry fixing
GB2252381B (en) 1990-12-14 1995-08-09 Charles Bickford Improved fixing
ATE235972T1 (de) 1997-11-21 2003-04-15 Sms Demag Ag Nachrüstung von warmwalzstrassen zum walzen von dünnen bändern
DE10064714A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-04 Hilti Ag Selbstfurchende Schraube
DE502006008451D1 (de) 2005-07-28 2011-01-13 Petras Und Guggumos Gbr Gewindeschneidender betonanker
DE102010063677A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-21 Hilti Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Schraubankers und Schraubanker
EP2835542A1 (de) 2013-08-07 2015-02-11 HILTI Aktiengesellschaft Selbstschneidende Schraube
CN206015675U (zh) 2016-06-29 2017-03-15 杭州斯泰新材料技术有限公司 一种锚栓及在混凝土上的安装结构

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